Dossier A-GPS : Le principe de fonctionnement, les enjeux, les terminaux, le retard des opérateurs m

L'A-GPS est le service qui préfigure le futur de la navigation GPS. A l'occasion de la publication d'un article sur Mobinaute de Ludovic Broquereau, ingénieur ENTPE, vice-président marketing de Maporama, et à l'occasion de son entretien, tentons de comprendre les enjeux qui expliquent pourquoi cette technologie tend à s'imposer aussi bien auprès du grand public qu'auprès des professionnels dans les années à venir.

Histoire de l'A-GPS

En 1996, Giovanni Vannucci du Département de Recherche en Communication sans Fil de Bell Labs a commencé à réaliser qu'il était possible d'utiliser des satellites GPS pour localiser des téléphones portables. Il s'associa alors à Bob Richton du Wireless Technology Laboratory pour concevoir la méthode A-GPS, qui utilise un téléphone mobile muni d'un récepteur GPS miniaturisé.

Les avantages du système A-GPS

Un système A-GPS, ou AGPS ou Assisted GPS ou WAG (Wireless Assisted GPS), utilise les récepteurs GPS de l'opérateur pour aider le terminal mobile à connaître quels signaux GPS il doit suivre. Grâce à cette assistance, la recherche de signal effectuée par le terminal est grandement réduite. La durée nécessaire pour la première connexion ou TTFF (Time To First Fix) passe de plusieurs minutes à seulement quelques secondes. De plus, contrairement aux récepteurs GPS traditionnels, le récepteur A-GPS intégré dans le terminal est en mesure de détecter et démoduler des signaux de très faible magnitude.

Précision de positionnement de l'A-GPS

Le positionnement GPS standard est très efficace dans les environnements ouverts avec une vue dégagée vers le ciel. Cependant cette performance se détériore considérablement dans les zones urbaines denses et à l'intérieur des bâtiments.

Parallèlement au GPS, d'autres technologies de localisation sont utilisées par les opérateurs mobiles comme le Cell-ID (identification de la cellule), mais elles n'offrent pas une précision suffisante (de 300 m en zone urbaine à plusieurs kilomètres en zone rurale) pour un service de navigation.

L'utilisation de la technologie A-GPS fournit aux opérateurs des données de localisation plus précise que le Cell-ID et dans des lieux où le GPS ne fonctionne habituellement pas. Par exemple, le serveur Alcatel 8608 assure une précision de l'ordre de 3 à 5 mètres à l'extérieur.

Exemple d'un serveur A-GPS

Le système est conçu pour fonctionner de manière autonome chez n'importe quel opérateur mobile que le service soit GSM, GPRS, Edge ou UMTS. Du côté de l'opérateur, le serveur A-GPS inclut trois éléments:

- une antenne qui cherche les informations satellite (aussi connue comme receveur de référence)

- une plate-forme (matériel et logiciel) pour effectuer des calculs de positionnement

- un ordinateur (ou gateway) qui connecte le serveur au réseau IP



Principe de fonctionnement de l'A-GPS

Dans sa version classique, l'application se connecte à un récepteur GPS Bluetooth externe pour connaître la position du téléphone. Dans le cas de l'A-GPS, l'application communique avec un serveur hébergé chez l'opérateur.

Deux étapes sont nécessaires pour récupérer la position :

- lors de sa mise en route, le téléphone mobile envoie une requête via le réseau IP au serveur A-GPS pour connaître quels signaux GPS il doit suivre

- il se met alors en liaison avec les satellites indiqués par le serveur pour connaître sa position. Dès lors, le téléphone fonctionne de manière autonome.

Si le téléphone perd tout signal GPS, il demande alors l'assistance du serveur A-GPS pour l'aider.

Avenir de l'A-GPS

Du côté des opérateurs, les systèmes de localisation ont été peu déployés par les opérateurs au cours de l'année 2004. Les services géolocalisés n'ont donc pas encore réellement percé. Cette situation peut s'expliquer par le manque de précision des technologies de localisation comme le Cell ID ou la triangulation.

Le développement de l'A-GPS a néanmoins été important au cours de cette période et semble se confirmer pour les prochaines années à venir. L'année 2005 verra la commercialisation de nombreux modèles de téléphones portables A-GPS (Motorola, Nokia, Alcatel, Siemens...).



En savoir plus sur la technologie A-GPS

Alexandre HABIAN : Ludovic Broquereau bonjour. Vous avez expérimenté à l'occasion du dernier salon 3GSM World de Cannes une des premières solutions de navigation assistée par A-GPS. Pouvez-vous nous en dire plus ?

Ludovic Broquereau : Maporama Drive Me a été effectivement montré lors du dernier salon 3GSM de Cannes et transforme un téléphone mobile en système de navigation évolué. La version A-GPS combine les avantages de la navigation Off-board à ceux de la technologie A-GPS. Cette version a été développée sur le Motorola A1000 sous système d'exploitation Symbian Series 60. Ce terminal est d'ailleurs actuellement commercialisé hors offre opérateur et chez Orange mais seule sa compatibilité 3G est malheureusement mise en avant et non ses fonctions A-GPS, cet appareil de poche étant l'un des premiers à en disposer !

Le A-GPS nécessitant un serveur distant hébergé par l'opérateur mobile et interrogeable par GSM, GPRS, ou UMTS, quelle bande passante est nécessaire pour un trajet typique ?

Chez Maporama, 1Km d'itinéraire, c'est 1Ko de données transférées. Vous pourrez donc avec un forfait classique continuer à bénéficier à la fois d'une utilisation modérée en A-GPS mais également une utilisation classique sur d'autres applications web, vidéos et musiques comprises.

Pensez-vous que les données mobiles tranférées par A-GPS seront commercialisées via des forfaits classiques DATA ou des forfaits spécifiques à la technologie ?

Celà dépendra du type d'applicatif choisi. Je vois mal un opérateur faire payer pour l'envoi d'une position A-GPS en cas de détresse. Ce qui à de la valeur, ce ne sont pas particulièrement les données transmises mais plutôt les services proposés autour.

On parle souvent d'une meilleure précision des coordonnées A-GPS comparées aux coordonnées GPS seules. Etes-vous de cet avis ?

Une partie du positionnement A-GPS permet d'éviter « l'effet Canyon » tant qu'on ne perd pas le réseau mobile. En effet, dans ces mêmes zones, si le mobile cesse de capter le réseau GSM, l'interrogation des serveurs A-GPS cessera également empêchant de ce fait d'obtenir de nouvelles coordonnées précises.

Dans un parking, pour peu que l'on capte encore un signal GSM, le terminal peut être encore en liaison avec le réseau et est capable d'aller chercher l'information de positionnement. Cependant, dans ce cas, on perd de la précision, nos tests sur une technologie Alcatel nous montrant alors que notre précision n'était que de l'ordre de 20 mètres.

Que doivent faire les opérateurs mobiles pour êtres compatibles avec le A-GPS ? Le sont-ils aujourd'hui ?

Lors de nos différentes expérimentations, nous avons travaillé principalement avec les opérateurs Orange et SFR. Pour Bouygues Télécom, nous n'avons pour le moment pas de contact avec eux sur ce point.

Néanmoins, en terme d'investissement par l'opérateur mobile, celui-ci est aussi bien matériel, des machines et des antennes GPS côté serveur étant nécessaires pour capter des satellites, qu'humain, pour veiller au bon fonctionnement de la technologie.

Aujourd'hui il existe un certain Lobby de la part des constructeurs de matériel comme Alcatel mais également de terminaux comme Motorola ou encore d'éditeurs de logiciels comme nous pour tenter d'accélérer le déploiement de la technologie via les différents opérateurs mobiles présents en France. Des projets A-GPS sont actuellement en cours et je pense que l'on devrait voir les premières offres commerciales présentées par les opérateurs dans le courant de l'année 2006, à moins que ceux-ci accélèrent très rapidement la mise en place de la technologie. Actuellement ils sont en phase de réflexion et de pilote.

Le A-GPS changera-t-il les usages des utilisateurs de technologies GPS ? De nouveaux usages seront-ils à cette occasion créés ?

La technologie est vraiment intéressante et actuellement fonctionnelle. Nous en sommes cependant au démarrage en ce qui concerne son développement commercial. C'est une technologie prometteuse en terme de services qui pourront être offerts aux particuliers ou aux entreprises.

Je pense aux systèmes de navigation classiques, à la recherche de proximité (restaurant le plus proche, hopital le plus proche ...), au suivi de force mobile (suivi de véhicules ou d'indivus) mais également aux applications de gestion de l'assistance et de sécurité avec des possibilités nouvelles d'être géo localisé précisément en cas d'accident ou malaise par exemple.

Qu'est-ce qui bloque aujourd'hui la disponibilité effective d'une telle technologie ?

Ce sont les opérateurs mobiles qui ne poussent pas les différents constructeurs à commercialiser rapidement de nouveaux appareils de poche A-GPS comme le Motorola A1000 ou encore le PDAPhone hw6515 de HP, vu que les serveurs A-GPS auprès des différents opérateurs Français ne sont pas encore prêts. Inversement, de tels appareils n'étant pas encore répandus, les opérateurs tardent à équiper leur infrastructure de serveurs A-GPS.

Cependant, la situation risque de vite évoluer sachant que le monde des télécoms commence à s'intéresser fortement à cette technologie, ceci avec par exemple le récent investissement de Siemens dans une société A-GPS nommée GlobalLocate « NDLR : qui s'occupe du chipset A-GPS du PDAPhone HP hw6515 ».

Ludovic Broquereau, je vous remercie.